JP3947236B2 - 電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法 - Google Patents

電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法に関し、特に集積回路と該集積回路に電気的に接続された接触子とを有して別途に製造された電子モジュールを備えるデータキャリヤカードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
集積回路を含む電子モジュールを備えたデータキャリヤが知られるようになってから時間が経過し、現在は広範な応用が企図されつつある。時と共に、電子モジュールを、例えば識別カードやクレジットカード等のデータキャリヤに植え込む各種の技術が開発されてきた。
【０００３】
いわゆるマウント法の技術によれば、先ず凹部を有するカード本体が準備され、別工程でその凹部に電子モジュールを挿入して接着する。また、他の周知の方法ではカード本体は射出成形法で成形される。この方法によれば、電子モジュールを射出成形金型中に挿入しその周囲をモールドするという一つの工程で、電子モジュールを内蔵するデータキャリヤを製造することが可能である。電子モジュールはキャスティングコンパウンドにより鋳込まれるアンカー要素を備え、カード本体とモジュール間の結合が生じる。
【０００４】
上記のマウント法の技術によって製造される電子モジュール内蔵データキャリヤは、例えばＥＰ−Ａ１−４９３７３８号によって知られる。電子モジュールは片面に導電被覆を有するキャリヤフィルムを備え、その導電被覆に切れ目を入れることにより接触子が形成される。キャリヤフィルムはさらに集積回路を適切に配置収容し集積回路と接触子とを結ぶ導線を導く窓を有する。集積回路と導線はキャスティングコンパウンドにより完全に封入されるが、キャリヤフィルムの一部はコンパウンドにより覆われないで残るように鋳込まれる。この部分は熱活性化接着リング上に糊付けするのに利用され、該接着リングの窓は、少なくとも液滴形状をなすキャスティングコンパウンドの部分を覆う寸法を与えられる。電子モジュールは前記接着リングにより、カード本体の２段の段付凹部内に接着される。キャリヤフィルムは実質的に前記凹部の上部に位置し、キャスティングコンパウンドはその下部に位置する。接着リングは前記凹部の肩部に位置する。その寸法はその肩全部を完全に覆う大きさに取られ、その結果、カード本体とモジュールの良好で長持ちする結合が実現される。
【０００５】
射出成形法で製造される電子モジュール内蔵識別カードは、例えばＥＰ−Ａ２−０３９９８６８号により知られる。その電子モジュールは金属バンドから打ち抜きで形成された接触子配列を有し、当該配列上に集積回路が糊付けされ、該配列の接触子と電気的に接続される。集積回路と電気的接続はこの場合もまたキャスティングコンパウンドで鋳込まれ、機械的負荷から保護される。キャスト体はその端部を越えて接触子の一部が突き出るように形成される。電子モジュールは射出成形金型中に挿入され、位置決め固定具により所定位置に保持される。次いで電子モジュールはプラスチックコンパウンドによりモールドされてデータキャリヤが完成する。
【０００６】
モジュールは、接触子配列のキャスト体の端部を越えて突き出た部分によりカード本体にアンカーされる。特にカード本体中の堅固で長持ちする電子モジュールのアンカー効果は、接触子配列のキャスト体の端部を越えて突き出た部分が帽子形をなしてカード本体中でモジュールのアンカー効果が生じるように、ひだ寄せされることにより得られる。接触子配列のキャスト体の端部を越えて突き出た当該部分は、カード本体中でのモジュールをアンカーするためだけに働く。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
先行技術から知られるモジュールは、カードを製造するための特定の技術に最適に適応化されている。これは一方では、電子モジュールとカード本体との結合強度の観点から実質的に最適化されたカードを製造しうることを意味する。しかし他方では、電子モジュールを製造方法に最適に適応させることは、それらの電子モジュールはそれぞれ基本的に異なっており、基本的に異なる別個の電子モジュールの製造方法はカードの製造方法に依存することを意味する。
【０００８】
すなわち、電子モジュールの製造の際、当該モジュールが挿入されるべきカードがどのような技術により製造されるのかが明確になっていなければならない。他方、カード生産者はそれぞれのカード製造技術に合わせて特別に用意されたモジュールを入手しなければならない。これはモジュール、カード双方の製造の柔軟性を損なう。
【０００９】
かくして本発明は、モジュールの製造およびカードの製造の双方においてより大きい柔軟性が必要との上記問題点に立脚し、究極的により経済的な製品に導くものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の課題は、特許請求の範囲の主たる請求項に記載した各特徴事項により解決される。
【００１１】
【作用】
本発明の基本的アイデアは、先ず中立的な電子モジュールを持つモジュールバンドを製造し、最終工程においてのみ、カード製造技術に対して電子モジュールを適応させることにある。この最終工程はモジュールの生産者が行っても良いし、あるいはカードの生産者が行っても良いが、できるだけ簡単に実施できることが好ましい。
【００１２】
未適応のモジュールを製造するには、その後どのような加工がされるかには無関係に一種類の道具だけを備えればよく、かくしてモジュールのコストを引き下げることができる。電子モジュールは最終工程で適応化されるが、それらは識別カードが品質上の損失なしに製造できるように、後工程の技術に対応して更に最適に適応可能である。
【００１３】
【実施例】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【００１４】
図１は、電子モジュールの製造と、各種カード生産者による当該電子モジュールの更なる加工を示す説明図である。先ず、ある電子モジュールの生産者により個々の電子モジュールを保持するモジュールバンドが、工程１〜Ｎ（図１の左上を参照）で製造される。工程１〜Ｎはモジュール生産者毎に異なってもよい。唯一重要なことは、後工程の加工技術に対して当初は中立的な電子モジュールを保持するモジュールバンドが製造され、モジュール製造の最後の１工程によってカード製造技術に適応可能になることである。
【００１５】
中立的な電子モジュールを保持するモジュールバンドが完成すると、後工程ではどのようなカード製造技術により電子モジュールが加工されるのかが決定される。その後工程での加工技術に従って、モジュール製造の最後の１工程が実行される。その工程を図１において「適応工程」と呼ぶ。
【００１６】
適応工程Ｉは中立的な電子モジュールを、例えば射出成形法によるカード製造技術Ｉに適応させる。適応工程IIおよびIII は、中立的な電子モジュールを他の製造技術であるマウント法およびラミネート法に適応させる。このラミネート法は、モジュールを多層のカード構造中に挿入し、カード層の積層中にモジュールとカード本体の接続を完成する方法である。
【００１７】
かくして電子モジュールを或る製造技術に適応させることができるが、その際当該製造技術自体は一定の自由度を有する。例えば、中立的な電子モジュールをマウント法製造技術に適応させる場合は、液状接着剤、接触接着剤または熱活性化接着剤のいずれによっても、カード本体の凹部に接着できるようにすることが可能である。
【００１８】
上述の適応工程は、モジュール生産者側で予め実施しておくか、またはカード生産者側で実施することができる。特に、この適応工程が簡単に実施できるものであれば有利である。図１の説明図に示す方法は、識別カードの製造とは全く独立した態様で電子モジュールの製造を許容するものである。
【００１９】
図２から図４までは、工程１〜Ｎにより作成された電子モジュールを保持するモジュールバンドの特別なデザインと、カードの各種製造技術に対するそれぞれの適応工程を示している。既に述べたように、工程１〜Ｎは異なってもよいが、常に中立的な電子モジュールを作るものである必要がある。
【００２０】
図２（ａ）は、モジュール生産者により次のような工程１〜Ｎを経て作成されたモジュールバンド１を示す。図２の（ｂ）、（ｃ）；（ｄ）、（ｅ）は、２種類の適応工程Ｉ、IIにおいてモジュールバンド１から打ち抜かれる各モジュールの側面図および平面図である。
【００２１】
先ず、等間隔に配列された接触子５であって、そのうちの１つが接触子５に挟まれた中央バー７として終端する接触子５を金属バンド３から打ち抜いて作成する。当初は接触子５はバーを介して金属バンドに接続されている。集積回路を中央バー７に接着し、線状導体１１により各接触子と電気的に接続する。このようにして調製された金属バンドを射出金型中に導き、集積回路９および電気接続線１１を一個のブロック中にキャストする。
【００２２】
工程１〜Ｎがこうして終了すると（図１参照）、モジュールバンドの仕上げを行って、各種のカード生産者へ供給できるようにすることができる。
【００２３】
射出成形法によるカード生産者は、電子モジュールを射出成形用に特化させるための適応工程を実施する（図２の枝Ｉ、（ｂ）および（ｃ））。このため、打ち抜き線１３に沿って個々のモジュールをモジュールバンドから打ち抜き、接触子５の延長部１５をキャスト体１７を越えて突出させる。打ち抜き工程中に接触子の延長部に窓１９を同時的に設けてもよい。最終工程で、延長部１５は図示のようにひだ寄せされる。所望により、この工程は打ち抜き工程との同時的実行も可能である。適応処理済みの電子モジュールは、既知の射出成形法により更に加工することができる。
【００２４】
マウント法によるカード生産者は、同様に電子モジュールをマウント法用に特化させるための適応工程を実施する（図２の枝II、（ｄ）および（ｅ））。しかし、この適応工程は上述のものとは異なる。最初に、打ち抜き線２１に沿って個々のモジュールをモジュールバンドから打ち抜き、最終工程で接着剤２７を付着させるが、この接着剤層２７は接触型接着剤または熱活性化型接着剤であってもよい。完成した電子モジュールを、マウント法により予め用意されているカード本体の凹部に挿入し、その位置に糊付けする。
【００２５】
図３（ａ）は、他のモジュールバンド１を示す。これはモジュール生産者が工程１〜Ｎにより用意したものであってもよい。図３の（ｂ）、（ｃ）；（ｄ）、（ｅ）；（ｆ）、（ｇ）は、３種類の適応工程Ｉ、IIおよびIII においてモジュールバンド１から打ち抜かれる各モジュールの側面図および平面図である。
【００２６】
最初に、図２に示すように、正確に等間隔に配置された接触子５を金属バンド３から打ち抜いて作成する。その当初、接触子５はバーを介して金属バンドに結合している。所望により、金属バンドは接着ストリップ４と合体接着させてもよい。接着ストリップ４は等間隔で開けられた孔を有し、そこから集積回路９のバンプ６が導かれて接触子５の接触指８と電気的に接続される。集積回路９は部分的に接着ストリップ４に糊付けされる。バンプ６に挟まれた領域は少なくとも部分的に樹脂１０により、金属バンド３の側からキャストされる。この実施例では集積回路と接触子とを接続するのに傷つき易いストリップ導体を用いないので、集積回路のキャスティングを省略できる。完成したモジュールバンドはカード生産者にそのまま供給可能である。
【００２７】
もし、電子モジュールが後工程で射出成形により加工されるのであれば、この電子モジュールは、既に図２（図３の枝Ｉ、（ｂ）、（ｃ））に示したように、この技術に実質的に適応する。接触子５を越えて突出する延長部１５をダブテイルして（平面図（ｃ）を参照）、この形状が射出成形により製造されるカード本体にアンカーするように準備することができる。
【００２８】
もし、電子モジュールが後工程でマウント法により加工されるのであれば、電子モジュールはモジュールバンドから延長部１５がモジュール上に存在しない形で接触子に沿って打ち抜かれる（図３の枝II（ｄ）、（ｅ）参照）。個々のモジュールは、予め用意されたカード本体の２段凹部に接着層４を用いて接着されうる。その接着剤は、接触型接着剤、熱活性化型接着剤、サーモプラストまたは接着剤層を有するフィルムであることができる。もし、モジュールバンドの製造工程で接着ストリップ４を省略するのであれば、電子モジュールは、例えば液状接着剤で当該凹部に接着されてもよい。この場合、接着剤は接触子に点状に付けられ、接着途上で接触子の下に拡がる。
【００２９】
もし、電子モジュールが後工程でラミネート法（図３の枝III （ｆ）、（ｇ））により加工されるのであれば、電子モジュールはモジュールバンドから同様に打ち抜かれる。しかしマウント法の場合と異なり、当該モジュールがカードの多層構造中へラミネート可能なように、接触子が軽く上向きにひだ寄せされる。これは、例えば上向きにひだ寄せされた接触子のための窓を備える層と、集積回路を収容する窓を備えたもう１枚の層と、連続層とによって実施可能である。集積回路はこの層構造に従って挿入され、その後、各層はラミネーションによって相互に結合されてデータキャリヤカードが完成する。各層を別々にひだ寄せする工程は所望により省略可能である。上記のラミネーションの過程で接触子は自動的にカードの表面に押し付けられるからである。
【００３０】
図４（ａ）は、工程１〜Ｎによって作成されるモジュールバンド１の他の実施例を示す。図４の（ｂ）、（ｃ）；（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）、（ｇ）は、３種類の適応工程Ｉ、IIおよびIII においてモジュールバンド１から打ち抜かれる各モジュールの側面図および平面図である。
【００３１】
この場合も、接触子５をそこから打ち抜くための、そして当初は接触子５がバーを介して結合している金属バンド３が設けられる。金属バンドには次に、接触子５の中央領域に窓を有し接触子を越えた位置で打ち抜かれる（図４（ａ）のギャップ２５を参照）キャリヤホイル２３が着脱可能に設けられる。その後の工程で、図４に示すように、集積回路９がキャリヤホイル２３の窓の中の金属バンドに糊付けされ、バンプとの電気接続が行われる。最終工程で、集積回路と接続導線はキャスティングコンパウンドにより、この場合は液滴状に、キャストされる。キャリヤホイル２３の窓の境界は、キャスティングコンパウンドを制限する枠となる。
【００３２】
もし、上記のようにして完成された電子モジュールが後工程で射出成形法またはラミネート法で加工される場合は（図４の枝Ｉ（ｂ）、（ｃ）を参照）、金属バンド３は、接触子５の領域中でキャリヤホイルに近づけて結合される。まだ接触子と金属バンドを結合しているバーと、領域２５中でキャリヤホイル要素間を相互に結合しているバーとが打ち抜かれ、その結果、その側面図（ｂ）、平面図（ｃ）を示す１個の電子モジュールが作られる。このモジュールにおいて、キャリヤホイル２３の、接触子を越えて突き出る部分は、射出成形によるカードに電子モジュールをアンカーし、またラミネート法による多層カードにモジュールをアンカーする枠として働く。当該アンカー枠には、所望により窓を設けてもよく、これによりアンカー性が改善される。
【００３３】
もし、電子モジュールが後工程でマウント法で加工される場合は、この加工技術に適応させる方法が２通り存在する（図４の枝II（ｄ）、（ｅ）またはIII （ｆ）、（ｇ）を参照）。その第１は、側面図（ｄ）に示すようにモジュールをキャリヤホイルから上方へ離すことである。このモジュールは、準備されたカード本体の２段凹部に液状接着剤で接着することができる。もし金属バンド３または接触子５が十分に薄ければ、モジュールをキャストするコンパウンドをカード本体の盲孔から挿入して、接触子をカードの表面に直接接着することが可能である。
【００３４】
もう一つの可能性は（枝III ）は、金属バンド３とキャリヤホイルとを、接触子５の領域で密に相互結合し、電子モジュールを当該接触子に沿って打ち抜くことである。その結果、側面図（ｆ）に示す１個のモジュールが作られる。このモジュールもまた、２段凹部へ糊付けで取り付けることができる。この取り付けは、そのために用意されるキャリヤホイルリングを用いて、例えば熱活性化型接着層により行うことができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明から以下の効果が得られる。それは、モジュールの製造がカードの製造から完全に独立したものとなることである。これは、今日しばしば行われるように、モジュールとカードの製造が異なる生産者によって行われることに実質的な便宜を与える。このような生産者ができるだけ大きな単位でモジュールを製造し在庫することが可能になる。すべての識別カードの生産者はモジュールを注文した後さらに加工することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子モジュールの製造工程と、各種カード生産者による当該電子モジュールの更なる加工を示す説明図である。
【図２】電子モジュールを保持するモジュールバンドおよびこれから打ち抜かれた電子モジュールを示す図である。
【図３】電子モジュールを保持するモジュールバンドおよびこれから打ち抜かれた電子モジュールを示す図である。
【図４】電子モジュールを保持するモジュールバンドおよびこれから打ち抜かれた電子モジュールを示す図である。
【符号の説明】
１…モジュールバンド ３…金属バンド
４…接着ストリップ ５…接触子
６…バンプ ７…中央バー
８…接触指 ９…集積回路
１０…樹脂 １１…接続導体
１３、２１…打ち抜き線 １５…接触子の延長部
１７…キャスト体 １９…窓
２３…キャリヤフォイル ２５…バーの存在領域
２７…接着剤層

Claims (8)

  1. カード本体と、集積回路および該集積回路に電気的に接続された接触子を有し、かつ前記カード本体とは別途に製造された電子モジュールとを備えるデータキャリヤカードの製造方法において、
    後工程にて前記電子モジュールと前記カード本体とを結合する結合技術に関係することなく電子モジュールを保持する金属バンドを作成する第１の工程と、
    前記後工程での結合技術として第１の結合技術または第２の結合技術のいずれかを選択し、前記選択した結合技術により前記後工程において前記電子モジュールと前記カード本体とが結合可能となるように、前記選択した結合技術に従って、前記金属バンドに保持された電子モジュールを該金属バンドから打ち抜き、前記打ち抜かれた電子モジュールの前記接触子を加工する第２の工程と、
    前記加工された電子モジュールと前記カード本体とを前記選択された結合技術により結合する第３の工程と、
    を備える
    ことを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  2. 請求項１に記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記第１の工程は、
    前記金属バンドを準備し、前記接触子が当初はバーを介して前記金属バンドに接続されるように該接触子を作成する工程と、
    前記集積回路を一群の前記接触子上に配置し、当該集積回路と前記接触子とを電気的に接続する工程とを含み、
    前記第２の工程は、
    前記第１の結合技術を選択した場合には、前記金属バンドに保持された前記電子モジュールを前記接触子に沿って前記金属バンドから打ち抜き、
    前記第２の結合技術を選択した場合には、前記接触子における前記電子モジュールのキャスト体を越えて突き出る領域に沿って前記電子モジュールを前記金属バンドから打ち抜き、当該突き出る領域を延長部分として形成することを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  3. 請求項２記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記第２の工程で前記電子モジュールが前記接触子に沿って前記バンドから打ち抜かれる場合には、前記第３の工程で、当該電子モジュールは、前記第１の結合技術により、準備されたカード本体の凹部に接着され、
    前記第２の工程で前記電子モジュールが前記接触子における前記電子モジュールの前記キャスト体を越えて突き出る領域に沿って前記金属バンドから打ち抜かれる場合には、前記第３の工程で、当該電子モジュールは、前記第２の結合技術により、プラスチックコンパウンドによる成形にて前記カードに組み込まれ、または、前記カード本体を構成する多層構造中に合体することにより前記カードに組み込まれることを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  4. 請求項３記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記接着は、当該電子モジュールが予め備える接触型接着剤または熱活性化型接着剤により行われることを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  5. 請求項３記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記接着は、前記接触子を前記カード本体に直接結合する液状接着剤により行われることを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  6. 請求項３記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記第３の工程にて前記カードがプラスチックコンパウンドで成形される際に、前記電子モジュールが前記カードの内部に係留されるように、前記第２の工程において、前記延長部分は、前記集積回路の方向にひだ寄せされることを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  7. 請求項２または３記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記延長部分は、前記接触子上で前記キャスト体から突き出るように配置されたキャリアホイルであることを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
  8. 請求項６記載のデータキャリヤカードの製造方法において、
    前記延長部分は窓を備え、前記電子モジュールが前記カード本体内に係留される際に、前記カードの材料が当該窓に浸透することを特徴とする電子モジュール内蔵データキャリヤカードの製造方法。
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